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ストレス性精神疾患モデル動物における痛み情動回路の制御機構とその応用

公募研究

研究領域マイクロエンドフェノタイプによる精神病態学の創出
研究課題/領域番号 15H01295
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関東京慈恵会医科大学

研究代表者

渡部 文子  東京慈恵会医科大学, 医学部, 准教授 (00334277)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2016年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2015年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワード恐怖記憶 / 慢性疼痛 / 扁桃体 / 腕傍核 / 光遺伝学 / マウス / 脳神経疾患 / 行動学 / ストレス / モデル動物 / 情動 / 不安障害 / 痛み
研究実績の概要

「痛み」など負の情動による恐怖記憶形成は、個体の生存維持に必須である一方、過度な恐怖記憶は心的外傷後ストレス障害(PTSD)やパニック障害など不安障害にもつながり、生活の質を大きく損なう。このような精神疾患の発症機構への手がかりとして、我々は橋の腕傍核から扁桃体に痛み信号を直接入力する「痛み情動回路」に着目した。この経路は慢性疼痛や恐怖記憶形成後にシナプス増強を示すことを我々は既に報告しており、痛み神経回路可塑性破綻がマイクロ病態シナプスの本態であることが示唆される。そこで本研究では、痛み情動回路に着目し、可塑性制御メカニズムと個体レベルでの操作を行った。
研究成果の概要として、直接経路の起始核である腕傍核にチャネルロドプシンを発現させ投射先である扁桃体を可視化したところ、中心核の中でも特に外包部に強い発現が認められた。さらにこれらは単なる通過線維ではなく、機能的なシナプス結合を形成することを、プレシナプス光誘発興奮性後シナプス電流により確認した。さらにこれらの単シナプス入力が、炎症性疼痛モデル動物において顕著な増強を示すことを見出した。一方、個体レベルで光遺伝学的に痛み直接回路を光刺激したところ、まるであたかも痛み刺激を受けたかのような逃避行動を示した。さらに、この刺激を音刺激と連合提示したところ、人工的な恐怖記憶が形成された。以上の結果から、痛み情動回路の制御破綻による病態シナプスが、慢性疼痛や恐怖記憶制御破綻などのマイクロエンドフェノタイプとして捉えられることが示唆された。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 6件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Overlapping memory trace indispensable for linking, but not recalling, individual memories.2017

    • 著者名/発表者名
      Yokose, J., Okubo-Suzuki, R., Nomoto, M., Ohkawa, N., Nishizono, H., Suzuki, A., Matsuo, M., Tsujimura, S., Takahashi, Y., Nagase, M.,Watabe, A.M., Sasahara, M., Kato, F., Inokuchi, K.
    • 雑誌名

      Science

      巻: 355 号: 6323 ページ: 398-403

    • DOI

      10.1126/science.aal2690

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Cellular tagging as a neural network mechanism for behavioral tagging.2016

    • 著者名/発表者名
      Nomoto, M., Ohkawa, N., Nishizono, H., Yokose, J., Suzuki, A., Matuo, M., Tsujimura, S., Takahashi, Y., Nagase, M., Watabe, A.M., Kato, F., Inokuchi, K.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 7:12319 号: 1 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1038/ncomms12319

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Synaptic and network consequences of monosynaptic nociceptive inputs of parabrachial nucleus origin in the central amygdala.2016

    • 著者名/発表者名
      Sugimura, YK., Takahashi, Y., Watabe, A.M., Kato, F.
    • 雑誌名

      Journal of neurophysiology

      巻: xx 号: 6 ページ: 2721-2739

    • DOI

      10.1152/jn.00946.2015

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Enhanced long-term potentiation in mature rats with a history of cryptogenic infantile spasms.2016

    • 著者名/発表者名
      Tsuji, M., Takahashi, Y., Watabe, A.M., Kato, F.
    • 雑誌名

      Epilepsia

      巻: 57 号: 3 ページ: 495-505

    • DOI

      10.1111/epi.13315

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] SAD-B Kinase regulates presynaptic vesicular dynamics at hippocampal Schaffer collateral synapses and affects contextual fear memory.2016

    • 著者名/発表者名
      Watabe, A.M., Nagase, M., Hagiwara, A., Hida, Y., Tsuji, M., Ochiai, T., Kato, F., Ohtsuka, T.
    • 雑誌名

      Journal of Neurochemistry

      巻: 136: 号: 1 ページ: 36-47

    • DOI

      10.1111/jnc.13379

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The lateral parabrachial nucleus is actively involved in the acquisition of fear memory in mice2015

    • 著者名/発表者名
      Sato M, Ito M, Nagase M, Sugimura YK, Takahashi Y, Watabe AM, Kato F
    • 雑誌名

      Molecular Brain

      巻: 8 号: 1 ページ: 22-22

    • DOI

      10.1186/s13041-015-0108-z

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 痛み情動回路による恐怖記憶の制御2016

    • 著者名/発表者名
      渡部文子
    • 学会等名
      第39回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-07-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Neural circuits underlying flight-or- freeze behavior triggered by an environmental threat.2016

    • 著者名/発表者名
      M Ito, M Sat, M Nagase, Y K Sugimura, Y Takahashi, A M. Watabe and F Kato.
    • 学会等名
      第39回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-07-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 痛み情動回路による恐怖記憶の制御2016

    • 著者名/発表者名
      渡部文子
    • 学会等名
      第39回日本神経科学大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2016-07-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 侵害受容扁桃体における痛み情動回路の制御機構とその破綻2015

    • 著者名/発表者名
      渡部文子
    • 学会等名
      包括脳冬のシンポジウム「新学術領域合同若手シンポジウム」
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-12-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 侵害受容扁桃体による情動記憶の制御.2015

    • 著者名/発表者名
      渡部文子
    • 学会等名
      平成27年度生理研研究会「情動の多次元的理解に基づく行動原理の探求」
    • 発表場所
      岡崎
    • 年月日
      2015-10-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Synaptic inputs from the lateral parabrachial nucleus to the central amygdala is actively involved in acquisition of fear memory.2015

    • 著者名/発表者名
      Watabe, A.M., Ito, M., Sato, M., Sugimura, Y.K., Takahashi, Y., Kato, F.
    • 学会等名
      Gordon research conference “Amygdala in Health and Disease”
    • 発表場所
      Easton, 米国
    • 年月日
      2015-08-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-28  

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